题目内容
如图所示,斜面体的上表面除AB段粗糙外,其余部分光滑.一物体从斜面的顶端滑下,经过A、C两点时的速度相等,已知AB=BC,物体与AB段的动摩擦因数处处相等,斜面体始终静止在地面上,则( )
A、物体在AB段和BC段运动的加速度大小不相等 | B、物体在AB段和BC段运动的时间不相等 | C、物体在AB段和BC段运动时,斜面体受到地面静摩擦力的大小相等 | D、物体在AB段和BC段运动时,斜面体受到地面支持力的大小相等 |
分析:根据牛顿第二定律比较AB段和BC段加速度的大小;根据平均速度公式比较在AB段和BC段运动的时间相同;分析斜面的受力,根据平衡确定摩擦力的大小,根据超重、失重判断整体的受力,由牛顿第三定律求支持力.
解答:解:A、根据运动学公式分析
对于AB段:vB2-vA2=-2a1x
对于BC段:vC2-vB2=2a2x
由题vA=vC,则由上两式比较可得:a1=a2.即BC段与AB段的加速度大小相等,但方向相反,所以加速度不相等,故B错误; 可得AB段和BC的加速度大小相等,故A错误;
B、经过A点时的速度与经过C点时的速度相等,根据公式
=
,知AB段和BC段的平均速度相等,两段位移相等,所以运动时间相等.故B错误.
C、在AB段,物体的加速度沿斜面向上,以斜面和物体整体为研究对象,根据牛顿第二定律可知,整体有水平向右的合外力,则地面对斜面的静摩擦力水平向右;在BC段,物体的加速度沿斜面向下,以斜面和物体整体为研究对象,根据牛顿第二定律可知,整体有水平向左的合外力,则地面对斜面的静摩擦力水平向左.又合力相等,故水平分力相等,斜面体受到地面静摩擦力的大小相等,故C正确.
D、在AB段,物体的加速度沿斜面向上,故超重,对地面的压力大于重力,在BC段,物体的加速度沿斜面向下,故失重,对地面的压力小于重力,由牛顿第三定律得,斜面体受到地面支持力的大小不相等,故D错误
故选:C
对于AB段:vB2-vA2=-2a1x
对于BC段:vC2-vB2=2a2x
由题vA=vC,则由上两式比较可得:a1=a2.即BC段与AB段的加速度大小相等,但方向相反,所以加速度不相等,故B错误; 可得AB段和BC的加速度大小相等,故A错误;
B、经过A点时的速度与经过C点时的速度相等,根据公式
. |
v |
v0+v |
2 |
C、在AB段,物体的加速度沿斜面向上,以斜面和物体整体为研究对象,根据牛顿第二定律可知,整体有水平向右的合外力,则地面对斜面的静摩擦力水平向右;在BC段,物体的加速度沿斜面向下,以斜面和物体整体为研究对象,根据牛顿第二定律可知,整体有水平向左的合外力,则地面对斜面的静摩擦力水平向左.又合力相等,故水平分力相等,斜面体受到地面静摩擦力的大小相等,故C正确.
D、在AB段,物体的加速度沿斜面向上,故超重,对地面的压力大于重力,在BC段,物体的加速度沿斜面向下,故失重,对地面的压力小于重力,由牛顿第三定律得,斜面体受到地面支持力的大小不相等,故D错误
故选:C
点评:本题考查了牛顿第二定律、三定律、及运动学公式等基本知识,难度不大,关键是能够灵活运用这些基本概念和基本规律
练习册系列答案
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如图所示,斜面体M上的物块m在一平行于斜面向上的力F作用下,恰能沿斜面匀速下滑,在此过程中,斜面体相对于地面静止不动,则水平面对斜面体的摩擦力( )
A、等于零 | B、方向水平向右 | C、方向水平向左 | D、方向不能确定 |